電力系統(tǒng)繼電保護技術應用現狀分析

摘要：電力是當今社會的重要能源，影響了人們生產生活的各個方面，對于國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高起到了重要作用。電力系統(tǒng)繼電保護技術維護電力系統(tǒng)安全，保障電力系統(tǒng)有效運行。文章從我國電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展歷程出發(fā)，闡述了我國電力系統(tǒng)繼電保護技術的應用現狀，探討了電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護技術；發(fā)展趨勢；電力故障；用電需求 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2015）22-0044-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.022

電力系統(tǒng)繼電保護技術是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者不正常運行時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術。其當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或者危及電力系統(tǒng)安全運行的事件時，能夠及時發(fā)出告警信號或者直接發(fā)出跳閘命令以終止電力系統(tǒng)運行，保護電力系統(tǒng)安全。在電力系統(tǒng)運行的過程中會經常因為各種內外因素導致電力系統(tǒng)故障或者運行不正常的情況出現，如單相接地故障、雙相接地故障、相間短路故障以及短路等情況出現。因此，了解我國電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展歷程以及其應用現狀，探析電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展趨勢，對促進繼電保護技術的發(fā)展，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性、安全性就有著重要的現實意義。

1 我國電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展歷程及其應用現狀

我國的電力系統(tǒng)繼電保護技術可以說是起步較晚，但是發(fā)展非常迅速。建國初期，我國在繼電保護學科、繼電保護設計以及繼電保護制造工業(yè)等方面都是極其落后的，特別嚴重的是我國缺乏一支繼電保護研究設計技術隊伍，但是我們的工程技術人員卻在如此艱難的環(huán)境下通過自身的不斷努力與創(chuàng)新，用了短短的十年的時間，使我國在這個領域就取得了很多先進國家半個世紀才能達到的成就。20世紀60年代中期，我國已經初步建成繼電保護研究、設計、制造運算以及教學的一套非常完整的體系，這為我國繼電保護的后續(xù)研究發(fā)展奠定了堅實的基礎。電力系統(tǒng)繼電保護技術一共經歷了20世紀初的機電型繼電保護以及20世紀中葉的整流型繼電保護，再到20世紀50年代末的晶體管型繼電保護和70年代中葉集成電路型繼電保護幾個階段，發(fā)展到現在的微機保護階段，其技術可以說是日新月異，更新換代非常

迅速。

我國的繼電微機保護方面的研究開始于20世紀70年代末期，經過十年的努力發(fā)展，我國機電微機保護研究和開發(fā)取得了舉世矚目的成就，特別是在輸電線路微機保護技術這方面，技術已經逐步成熟，能夠達到實現大量使用的程度。在這個研究開發(fā)的過程中，我國廣大的高等院校及其科研所可以說是起到了領頭羊的作用，如1984年，原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置獲得鑒定通過，并在電力系統(tǒng)中廣泛運用，這是我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁；在主設備保護研制方面，比較突出的是1989年，東南大學研制的發(fā)電機失磁保護和發(fā)電機保護獲得鑒定通過；1991年，南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置獲得鑒定通過；1994年，華中理工大學研制的發(fā)電機-變壓器組保護獲得鑒定通過；1996年，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護獲得鑒定通過。

圖1 電力系統(tǒng)微機型繼電保護裝置設計思路分析圖

這些原理不同、機型不同的微機線路以及設備保護裝置研制的成功，為我國電力系統(tǒng)提供了一批又一批的性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護技術裝置。到了20世紀90年代，可以說我國的電力系統(tǒng)繼電保護已經完全進入微機保護時代（電力系統(tǒng)微機型繼電保護裝置設計思路分析圖）。

而且隨著我國微機保護技術的發(fā)展和微機保護裝置的不斷研制成功，我國在微機保護的軟件和算法等方面也取得了很多新的理論成果，并且很多已經發(fā)展非常成熟，可以運用到實踐工作當中去。

2 電力系統(tǒng)繼電保護技術的未來發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展可以說是日新月異，發(fā)展非常迅速，雖然我國在這方面取得了很大的成就，但是還必須加強這方面研究，探究電力系統(tǒng)繼電保護技術的發(fā)展方向，以促進繼電保護技術不斷發(fā)展，跟上時代和科學技術發(fā)展的步伐，下面是筆者結合自身的工作實踐提出一些分析，具體有以下四點：

2.1 繼電保護技術更加計算機化

隨著計算機技術的不斷發(fā)展以及計算機硬件的逐步提高，繼電保護技術的微機化、計算機化是不可逆轉的發(fā)展趨勢，這是進一步提高繼電保護的可靠性，更好地滿足電力系統(tǒng)要求，取得更大的經濟效益和社會效益的必然選擇。

2.2 繼電保護技術更加網絡化

隨著時代的發(fā)展以及計算機網絡信息技術的發(fā)展，人們日常生產生活的方方面面已經發(fā)生了翻天覆的變化，計算機網絡技術可以說影響著工業(yè)生產的每個領域，當然電力系統(tǒng)的繼電保護技術也不例外，人們通過互聯網，可以使繼電保護裝置得到更多的系統(tǒng)故障的信息，有利于提高繼電保護裝置對電力系統(tǒng)故障的性質、位置以及故障距離判斷的準確性，大大提高了繼電保護的可靠性和安全性。

2.3 繼電保護技術更加智能化

人工智能作為高新技術，其應用范圍越來越高。近些年來，神經網絡技術、遺傳算法、進化規(guī)劃以及模糊控制等人工智能技術已逐步應用到繼電保護技術當中，例如，使用神經網絡技術可以很容易列出方程式和解出復雜的非線性問題，如果可以應用到繼電保護裝置上來就可以通過大量故障樣本的訓練，判別任何故障的發(fā)生。由此我們可以預見，人工智能技術在繼電保護領域將會得到更加深入的應用，以解決這一領域一些常規(guī)方法難以解決的問題。

2.4 繼電保護技術必將實現保護、控制、檢測以及數據通信的一體化運行

繼電保護在實現計算機化、網絡化以及智能化之后，繼電保護裝置實際上就成為了一臺具備多種功能、高性能的計算機系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)中的一個智能終端系統(tǒng)，可以通過這個系統(tǒng)了解電力系統(tǒng)的運行和故障的每一個信息和數據，以實現無故障正常運轉的情況下也可以實現檢測、控制以及數據通信的功能，達到保護、控制、檢測、數據通信的一體化目標。目前，在這方面的研究以已經取得了很大的突破，比如天津大學就成功研制了以TMS320C25數字信號處理器為基礎的，一個集合保護功能、控制功能、檢測功能以及數據通信功能一體化的繼電微機保護裝置。

3 結語

綜上所述，電力作為日常生產生活的重要能源，維護電力系統(tǒng)安全可以說是異常重要，我們應不斷加強這方面的研究，努力提高電力系統(tǒng)繼電保護技術的水平，以提高電力系統(tǒng)的安全性與可靠性，保障人們的生產生活的用電需求。

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作者簡介：張珂（1983-），男，天津人，天津市泰達工程設計有限公司工程師，研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護。

（責任編輯：陳 倩）